【精品】中学物理实验教学研究（可编辑.ppt

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1、中学物理实验教学研究一、实验教学的概念1、国外 在使用美国英语的国家，实验教学是“laboratory activities”；在使用英国英语的国家，实验教学被称为“practical activities”。V.N.Lunetta等人认为学校实验是指在学校环境中，学生接触具体物体或数据，来观察和理解物质世界的经历（The terms have meant experiences in school settings where students interact with materials to observe and understand the natural world）。这些活动既

2、包括学生个人的实验、小组或班级的演示实验，也包括持续数周的探究或项目研究（project），以及在校外进行的相关活动。在韦氏大词典中，experiment的词义是为了揭示未知事物所进行的活动或过程；laboratory的词义是进行科学实验或研究的地方或建筑物；demonstration的词义是使事情变得明显、易懂的活动、过程或手段。2、国内 意大利人、耶稣会士利玛窦（Matteo Ricci,1552-1610）于明末（1582年）来华，以此为标志，我国的西学东渐活动开始，西方的科学技术知识开始传入中国，我国也进入近代科学的萌芽阶段。在我国物理学发展早期，对其影响最深的是由江南制造局翻译的物理

3、学。这本书是日本的物理学家饭盛挺造编著，腾田丰八和王季烈翻译的。这是中国第一部全面系统的物理学书籍，我国的“物理学”这一术语也是在这本书中开始被使用的。在这本书中，experiment被译为“试验”。在洋务运动推动下，1862年清政府设立了京师同文馆，1866年同文馆增设天算馆，1888年增设格致馆，自此物理学在各级各类学校开始开课讲授。在解放前演示实验被称为“表演实验”或“示教实验”，直到解放后1956年，“演示实验”这一术语才出现在中学物理教学大纲中。雷树人最早使用演示实验这一术语。“演示实验”可能是由俄语翻译而来的。3、实验教学的概念 物理实验是有目的、有计划地运用仪器、设备，在人为控制

4、条件下，使物理现象反复再现，从而进行认真观测，获取大量资料的一种科学研究方法。物理实验的主要特点有二：一是可控性，二是可重复性。在物理教学中做的物理实验是物理教学实验。新课程注重科学探究，实质上是注重真正体现物理学研究过程和方法的物理实验。物理实验教学在新课程实施中占有重要地位。科学实验与教学实验的比较科学实验教学实验目的发现新现象，探索新规律帮助学生掌握知识和学习方法，培养能力，提高素质。内容由需要探索的新问题而定，内容是新的，一般是未知的。按一定的教学目的设计，根据教学实际的需要安排。比较成熟的。形式通过实验观察、测量、记录、计算和分析，总结出规律。通过探究等方法使学生形成概念，掌握规律1

5、.1.近30年来我国物理实验教学研究的状况在近30年中，我国基础教育研究经历了三个明显的阶段，物理实验教学研究也经历了三个阶段的发展。第一阶段（19781989）：广大物理教育工作者整理出版了已有的研究成果，为一线教师提供了丰富的实验素材，满足了基础教育阶段物理课程的教学需要。这一个阶段的研究成果有：安忠、刘炳昇主编的中学物理实验教学研究、教育部（原国家教育委员会）教学仪器研究所组织人员编写的初高中物理实验教学系列著作（初中物理学生实验、初中物理演示实验、初中物理自制教育、高中物理学生实验、高中物理演示实验）以及王兴乃的三大本高中物理实验大全。这些书籍不仅系统梳理了中学物理实验的已有研究成果，

6、并且对这些成果进行了高度的总结。这些书籍解决了当时物理教学的需要，成为物理实验教学的里程碑，为物理实验教学的改革和发展奠定了基础。二、我国物理实验教学研究的现状二、我国物理实验教学研究的现状 第二阶段（19901999）：我国物理实验教育工作者针对中学物理教学实际，开始了本土化研究，对实验的原理进行细致的分析。这一阶段的成果包括陶洪主编的物理实验论、罗星凯的中学物理疑难实验研究、李春密等主编的中学物理教学法实验研究等著作。这些研究从理论上深入地分析了物理实验的作用和功能，从更深层次剖析实验，解决了中学物理教师在教学中遇到的实际问题，起到立竿见影的效果。在这一时期，我国物理实验工作者在教学实际中

7、，发挥聪明才智，针对原有验证性实验不足的问题提出了探索性实验、开放性实验、设计性实验。在演示实验、学生实验、课外实验，并在此基础上进一步提出了边教边实验的方法（或称为边学边实验）。第三阶段（2000年至今）：我国开始了新一轮基础教育课程改革，我国的物理实验教学研究开始与国际接轨，探究式教学引入到物理教学中，实验教学与其融合在一起。实验教学与前概念、建构主义学习方式、概念转变联系在一起。在这一阶段，刘炳昇主编了中学物理实验与自制教育、撰著了继承与创新初中物理新课程建设的理论与实践研究，广大物理教育研究者和一线教师也发表了大量的实验研究论文。2、我国实验教学研究的优点和存在的不足优点 在实践中探索

8、出多种实验类型 对实验教学功能进行了翔实的研究研究内容从笼统到具体 文章类型从经验总结到理论研究 不足之处实验教学策略缺乏细致的研究忽视对学生学习、教学效果的研究教师专业化发展研究不足中外实验研究交流缺乏三、国外实验教学效果研究三、国外实验教学效果研究 在建构主义理论的影响下，从上世纪70年代末、八十年代初开始，国外研究逐渐显示实验的教学效果与教育功能之间存在一定的差距，由此引发了科学教育界对实验教育功能与实验教学效果之间的不匹配、及其产生原因和对策的研究，这一研究主题成为30年来实验研究的热点问题。这一浪潮对实验教学和实验教学研究产生了重要影响。当然，这一波浪潮的目的并不是动摇或削弱实验的地

9、位和作用，更不是把实验从科学教育中清理出去，而是为了重新评估实验的教学功能，找出影响实验效果的因素，为提高实验教学效果献计献策。自从科学教育进入学校以来，对实验教学就存在着两种对立的观点。一种观点认为实验是科学教育中理所当然的事情，实验对于科学教育就象厨具对于厨房一样是不可置疑的。另一种观点认为“花那么多的时间、人力和物力用在实验上值吗？”从上世纪七十年代开始，对学生认知结构的研究不断揭示了学生前概念的顽固性和科学教育效率低下这一现实。在这一大背景下，从七十年代末、八十年代初人们开始对实验教学效果、对实验的教育功能提出质疑。题目题目研究内容研究内容结论结论建议或对策建议或对策科学教学中实验的功

10、能：研究中所忽略的方面（1982）对有关实验功能的研究进行总结和评述在教学中，虽然实验对实现多方面的目标起着重要的作用，但是由此断定实验对实现所有的目标都是高效的是不合理的；实验的功能几乎与科学课程的目标一致，实验能实现科学课程的所有目标，实验好象是万能的。应该根据实验的具体贡献来界定实验的功能。演示实验对学生理解大气压的影响（1994）演示实验对小学五年级学生理解大气压的影响。观察实验和课堂活动并没有对学生的理解产生很大的影响，有三分之一的学生仍然用自己以往的知识和经验解释实验现象，演示实验反而强化了他们原有的认知。有多个实验演示时，选取的实验应围绕一个主题；应该避免让学生看到无关的变量；所

11、有的学生都能清楚观察到实验现象；不能为了实验而实验，实验应该对学生的认知有检验作用。有代表性的研究：题目题目研究内容研究内容结论结论建议或对策建议或对策把实验作为科学方法：三十年的混乱 和 扭 曲（1996）分析从上世纪 60到 90年代，在发现学习、程序导 向 学 习（process-led）和个人建构学习中，实验在各种教学中的实质在 发 现 学 习、程 序 导 向 学 习（process-led）和个人建构学习中，实验是对科学探究的歪曲；科学研究不存在适合于任何情况的方法、规则或步骤。做 科 学（doing science）能实现科学教育的学习科学（learning science）、了

12、解科 学（learning about science）和做科学（doing science）的目标。演示实验达不到教学目标的原因是什么？物理学习中的社会 活 动 观（1997）探索演示实验达不到目标的原因原因是：学生不拥有从“噪音”中筛选出教师所发信号的理论知识；物理课程中其它概念的干扰；表面相似的其它物理现象的干扰；与实验有关的知识评价少；学生不能把实验所给的分散信息联系起来；学生缺少机会评价自己对实验的描述和解释。讨论实验设计、做实验、解释现象、建立新概念等所有活动都应该是社会活动，是师生共同讨论的结果。题目题目研究内容研究内容结论结论建议或对策建议或对策实验的教学意图是什么？学生能从实

13、验中学到东西吗？（2000）在 实 验 教学 中 学 生是 否 意 识到 教 师 的意图实验教学目标是实验活动所要达到的结果，实验意图是实验活动安排的原因。当学生了解到教师安排实验活动的意图时，在认知和情感方面将到达预期的目标。教师在把实验目标告诉学生的同时，也应该把实验意图清晰地告诉他们。演示实验：是教学工具还是娱 乐 之 物？（2004）验 证 演 示实 验 的 效果，探 讨预 测、讨论 对 演 示实 验 的 作用被动观察实验并不比没有观察教学效果好，预测和讨论能提高演示实验的教学效果预测和讨论能提高演示实验的教学效果。题目题目研究内容研究内容结论结论建议或对策建议或对策科学教育中的实验教

14、学：21世 纪 的 基 础（2004）对从1982年到 2002年20年间的实验研究进行总结和评述“菜谱式”的实验教学材料导致学生机械的操作；忽视学生的实践知识和能力的考核；教学人员和教学管理人员对合格的实验活动标准不了解；教师缺乏与探究相适应的实验资源。实验在促进学生科学学习方面具有潜力；要使学生不仅动手，而且动脑，教师需要有知识、技能和资源方面的保证；学生的行为和感受受教师的期盼、评价和教学资源导向的影响；教师要有能力了解学生在实验中的表现。实验活动真的有用吗？科学教育中实验活动效果的研究（2008）了解实验教学在操作领域和思维领域的效果实验教学对学生操作实物有效，而对用所学知识指导实验等

15、“操作”观念的效果不好；研究还为评价和探讨实验的效果提供了一实用模型。无论多么仔细地指导，理论不会从观察中浮现出来。教师只要认识到这一点，实验的教学效果将会提高。从上面的代表性研究可以看出，研究人员大多来自美国、澳大利亚、加拿大、以色列、英国等科学教育研究较发达的国家。研究方法有教学实验、课堂观察、师生访谈、文献综述和思辩研究等。在这些研究中，除了一篇研究认为实验对学生的学习有积极作用外，其余的观点或研究的基础都是实验的功能与教学效果不匹配。具体的表现是：学生不能观察到教师想让学生观察的现象；演示实验反而强化了学生原有的错误认知；在实验中，学生按照“菜谱式”的实验步骤，寻找答案；学生在实验活动

16、时只操作仪器，而没有“操作”思维等等。改进实验教学效果的措施包括以下方面：在课程上，要根据实验的具体贡献来确定实验的功能。在教学中，要把实验的教学目标落在实处；通过利用预测-观察-解释演示策略把实验与学生的前概念联系起来，使学生原有的认知与所学的科学对话；通过讨论使实验与学生个人原有认知、同伴的观点发生共鸣，最终实现学生概念的改变等等。对我们的启示：对我们的启示：（1）国外实验教育功能与教学效果之间存在差距，在我国也应该具有同样类似的现象。（2）在我国，对实验制作和改进等硬件方面的研究较多，而对实验的教学和教学过程等软件方面的研究却不多。（3）国外的实验研究浪潮告诉我们应该关注实验教学的细节，

17、不仅关注教师的教，而且更应该关注学生的学，把这些细节放大，从中勘察学生实验学习的特点及其影响学习的因素。例如：在演示实验教学中，教师的教学目标是什么？教师计划如何实现这些目标？在教学时教师实际行为是怎样的？学生的学习活动与教师的教学设计有何差别？学生的学习结果与教师的预期有何差别？哪些因素影响实验教学效果？如何提高实验的教学效果？教师和学生的实验观现状是什么？哪些因素影响教师和学生实验观？等等。（4）针对学生的前概念设计和选择实验及其教学方式 学生不是空着脑袋走进教室，等待教师向里面“灌”知识；学生也不是白板，等待教师在上面刻画知识的痕迹；学生是自主建构的主体，在走进教室之前，他们已经形成了个

18、人自洽的日常概念体系。在课堂上，只有当学生的日常知识与所教的科学知识发生对话时，学生的日常概念才可能向科学概念转变；只有当学生与同伴之间相互交流时，学生才可能体会科学的本质。因此如何利用实验创设这样的教学情景是需要研究的问题。首先，根据学生前概念设计和选择有针对性的实验。其次，利用有效的教学策略实现概念转变。再如，通过讨论，既可以使学生对实验的描述和解释得到反馈，与同伴的观点相互比较，又可以使学生所学的内容与原先的知识、日常经验相联系。太空课堂图片（5）培养胜任实验教学的教师 国外研究显示教学人员不能完全胜任实验教学也是导致实验教育功能和实验教学效果不匹配的原因之一，这就为教师的培训提出了新的

19、挑战。常规的教师培训，特别是教师的职前培训主要是熟悉实验器材硬件方面的内容。单有这些还不够，在以后的教学中，除了训练师范生对仪器的熟悉和操作能力外，还应培养他们的有效实验教学能力、实验教学评价能力和开发适合学生认知发展的实验资源的能力。四、实验研究的基本方法四、实验研究的基本方法（一）实验研究的一般方法 1、明确实验的目的、内容和要求；2、认真研究实验原理；3、确定实验关键；4、对实验装置、器材和实验条件提出要求并进行选择 5、明确操作要点和注意事项。（二）实验原理的科学性和可行性（二）实验原理的科学性和可行性 1、原理的正确性 （1）不能弄虚做假，制造假象，欺骗学生。但可采取一定的必要的技术

20、手段。（2）原理无错误，但允许有误差。2、原理的确切性 原理与教学中需要说明的问题要一致。3、原理的可行性 （1）、设计的实验方案从原理上讲并没有错误，但在实施过程中受到装置、器材、实验条件等限制，而无法实施。（2）、有些实验虽然在科学性上并没有错误，但其主要的实验原理学生不易理解，或还未学到。（3）、原理无误，学生也易理解，但运用教学中，把他们放在一起就会出现逻辑错误。（大气压存在）（三）实验装置和实验器材（三）实验装置和实验器材 1、分析装置和仪器的结构和掌握仪器的工作原理 2、了解仪器的技术参数和一般用途 （1）了解仪器的技术参数。（2）了解仪器的一般用途。3、了解仪器的调整方法和与分析

21、其作用和原理 4、分析仪器的结构原理与改进和自制仪器 改进方案要有理有据。改进方案必须切实可行。浮力产生的原因五、学生分组实验的教学策略研究五、学生分组实验的教学策略研究 学生分组物理实验，是指教师依据课程标准，有计划地设计实验内容、系统地训练学生的实验技能和习惯的教学方式。分组实验中，学生在教师的指导下，独立完成实验操作，处理实验数据，得出实验结论。学生分组实验是培养学生实验能力和科学态度的主要途径，也是发展学生创造思维和进行科研启蒙教育的重要途径。了解基本实验仪器的构造、原理，学会基本仪器的使用探索和验证物理规律培养学生独立实验的能力分组实验的目的以探究物理规律为主要目的的实验。如探究凸透

22、镜成像的规律等。分组实验的类型测定性实验：训练性实验：探究性实验：以测定物理量值和常数值为主要目的的实验。如测量固体和液体的密度等。以掌握仪器的性能和使用方法，提高操作技能为主要目的的实验。如用天平测量物体的质量等。义务教育物理课程标准（义务教育物理课程标准（2011年版）年版）在附录附录1中中列出了学生必做的实验项目。1用刻度尺测量长度、用表测量时间 2用弹簧测力计测量力 3用天平测量物体的质量4用常见温度计测量温度5用电流表测量电流6用电压表测量电压7测量物体运动的速度8测量水平运动物体所受的滑动摩擦力9测量固体和液体的密度10探究浮力大小与哪些因素有关11探究杠杆的平衡条件12探究水沸腾

23、时温度变化的特点13探究光的反射规律14探究平面镜成像时像与物的关系15探究凸透镜成像的规律16连接简单的串联电路和并联电路17探究电流与电压、电阻的关系18探究通电螺线管外部磁场的方向l9探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件20测量小灯泡的电功率（1）实验要确保安全性，无人身危险，操作不宜过繁。要尽量减少和控制干扰因素。仪器要比较牢固。设计实验时应注意让基本仪器在不同实验中重复出现，增加学生的练习机会。（2）要求学生在实验前明确实验目的、原理及现象发生的大概情况，实验结束后，要求写出实验报告。（3）引导学生理解观察内容的真实性，鼓励学生发现和分析意外现象及异常情况所发生的原因。（4）重视

24、引导学生从观察的直接兴趣转入操作兴趣，进而通过研究实验和分析实验体会物理本身的规律。学生分组实验教学的基本要求（一）以教师设计为主的探究性实验策略（一）以教师设计为主的探究性实验策略 在实验教学中，为了引导学生探索、发现物理规律，获取新的物理知识，由教师提出或在教师引导下由学生提出问题，设定好实验方案，让学生自己动手，通过一系列的观察测量活动去探索研究，从而归纳总结，得出结论。教师和学生共同提出问题、设计方案，学生操作，观察探索，共同分析。准备阶段准备阶段实验阶段实验阶段总结阶段总结阶段（一）以教师设计为主的探究性实验策略（一）以教师设计为主的探究性实验策略 在实验教学中，为了引导学生探索、发

25、现物理规律，获取新的物理知识，由教师提出或在教师引导下由学生提出问题，设定好实验方案，让学生自己动手，通过一系列的观察测量活动去探索研究，从而归纳总结，得出结论。教师和学生共同提出问题、设计方案，学生操作，观察探索，共同分析。准备阶段准备阶段实验阶段实验阶段总结阶段总结阶段 首先要选题合适。并不是所有的实验都可以作为探究性实验。所选的应是那些操作方便、涉及理论易懂、实验误差小的实验。其次是设计实验的程序。实验程序尽可能简单一些，只要能让学生由此得出规律来就行了，不必面面俱到。最后是实验的准备。教师要对实验器材认真检查、挑选，为学生顺利进行探究做好准备。（一）以教师设计为主的探究性实验策略（一）

26、以教师设计为主的探究性实验策略 在实验教学中，为了引导学生探索、发现物理规律，获取新的物理知识，由教师提出或在教师引导下由学生提出问题，设定好实验方案，让学生自己动手，通过一系列的观察测量活动去探索研究，从而归纳总结，得出结论。教师和学生共同提出问题、设计方案，学生操作，观察探索，共同分析。准备阶段准备阶段实验阶段实验阶段总结阶段总结阶段 进行教学时，教师先根据教学内容和目的、要求，启发学生提出问题，进行猜想和假设，使学生明确所要探索的内容。接着教师引导学生思考解决该问题将要采用的实验方法和手段，必要时做一些示范，或强调一些注意事项。然后学生在教师的指导下，自己动手做实验，观察实验现象并记录实

27、验数据，同时在头脑中对掌握的感性材料做初步的分析、处理。（一）以教师设计为主的探究性实验策略（一）以教师设计为主的探究性实验策略 在实验教学中，为了引导学生探索、发现物理规律，获取新的物理知识，由教师提出或在教师引导下由学生提出问题，设定好实验方案，让学生自己动手，通过一系列的观察测量活动去探索研究，从而归纳总结，得出结论。教师和学生共同提出问题、设计方案，学生操作，观察探索，共同分析。准备阶段准备阶段实验阶段实验阶段总结阶段总结阶段 进行探究式实验的目的就是为了获取新的知识。但由于学生的思维能力还比较有限，归纳和总结都可能比较片面。因此做完实验后，最好是在教师的引导下让学生对实验现象或数据进

28、行思考分析，进行归纳和总结，得出相应的物理规律，使学生完成从感性认识到理性认识的飞跃。（二）以学生设计为主探究性实验策略（二）以学生设计为主探究性实验策略 在课堂教学中，由教师或学生提出问题，让学生自行制定实验计划，设计实验方案，选择实验器材，动手操作，收集并处理数据，进一步归纳得出结论的实验。“学生（或教师）提出问题，学生设计，学生操作，探索思考，学生分析”。在此过程中，教师的主要任务则是提供仪器设备，解答学生的疑问，进行一定提示或启发，但决不能代替学生设计或操作实验。使学生经历“问题猜想设计实施分析结论”的类似科学家探索物理世界的过程。以学生设计为主的探究实验应当注意以下几点：选题要合适注

29、重过程和方法 重视讨论、交流和评估 以学生设计为主的探究实验应当注意以下几点：选题要合适注重过程和方法 重视讨论、交流和评估 所选的问题应当比较有趣；以学生设计为主的探究实验应当比以教师设计为主的探究实验简单一些；所涉及的物理量不宜过多，实验仪器和操作应比较简单，实验的时间也不宜太长。以学生设计为主的探究实验应当注意以下几点：选题要合适注重过程和方法 重视讨论、交流和评估 教师应鼓励学生积极大胆地参与实验探究，让学生通过探究的过程体验到科学的乐趣。重要的是让学生经历探究的过程，学习和体会科学的方法，不应过分苛求结果。以学生设计为主的探究实验应当注意以下几点：选题要合适注重过程和方法 重视讨论、

30、交流和评估 不同的学生（或不同的组）也许会采用不同的方法，得出的结论也可能有一定的差别。因此，讨论和交流是必不可少的环节。在此过程中，学生既可以有根据地发表自己的意见，又可以听取别人的见解，与此同时，评估的工作也就自然地开展起来。通过讨论和评估，可以使学生自己辨别优劣，分清正误，更好地理解探究的方法和结论。六、物理演示实验教学策略研究六、物理演示实验教学策略研究 演示实验是为了展示物理现象，揭示所研究问题的发生、发展过程，引导学生进行观察、思考，并配合教学内容而由教师操作示范的实验。目的性直观性 科学性 稳定性 启发性 指导性演示实验的要求 六、物理演示实验教学策略研究六、物理演示实验教学策略

31、研究 演示实验是为了展示物理现象，揭示所研究问题的发生、发展过程，引导学生进行观察、思考，并配合教学内容而由教师操作示范的实验。目的性直观性 科学性 稳定性 启发性 指导性演示实验的要求 演示实验的目的是为教学服务的，为的是在实验中发现规律、理解规律，从而掌握规律。六、物理演示实验教学策略研究六、物理演示实验教学策略研究 演示实验是为了展示物理现象，揭示所研究问题的发生、发展过程，引导学生进行观察、思考，并配合教学内容而由教师操作示范的实验。目的性直观性 科学性 稳定性 启发性 指导性演示实验的要求 演示实验要现象明晰易见，力求简单明了、直观，能充分说明问题，有足够可见度，便于学生观察。实验装

32、置要恰当地优化布局，力争大型化、简单化，并充分利用多媒体手段，突出其基本的结构原理六、物理演示实验教学策略研究六、物理演示实验教学策略研究 演示实验是为了展示物理现象，揭示所研究问题的发生、发展过程，引导学生进行观察、思考，并配合教学内容而由教师操作示范的实验。目的性直观性 科学性 稳定性 启发性 指导性演示实验的要求 从实验的设计、操作到分析都必须坚持实事求是的科学态度，教师在操作仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、标准、规范、科学。对真实物理图像的近似或模拟，在演示时要向学生说明，以免误解。不能为了使演示的效果明显而违背了科学性，更不能弄虚作假。六、物理演示实验教学策略研究六、物理

33、演示实验教学策略研究 演示实验是为了展示物理现象，揭示所研究问题的发生、发展过程，引导学生进行观察、思考，并配合教学内容而由教师操作示范的实验。目的性直观性 科学性 稳定性 启发性 指导性演示实验的要求 演示实验的实验装置要牢靠稳固，要有很好的现象重复性，达到一次就能成功的程度。教师在课堂上演示实验必须确保成功。只有撑握实验的原理才能准确地抓住关键条件，从而成功地进行演示。六、物理演示实验教学策略研究六、物理演示实验教学策略研究 演示实验是为了展示物理现象，揭示所研究问题的发生、发展过程，引导学生进行观察、思考，并配合教学内容而由教师操作示范的实验。目的性直观性 科学性 稳定性 启发性 指导性

34、演示实验的要求 在设计和进行演示实验时，必须在启发性上下功夫。首先通过生动的演示实验现象启发学生产生问题；其次明确问题产生的原因，如何解决问题，从而启发学生进行探究，使学生在不断的思索、探讨中逐步掌握物理规律与知识。六、物理演示实验教学策略研究六、物理演示实验教学策略研究 演示实验是为了展示物理现象，揭示所研究问题的发生、发展过程，引导学生进行观察、思考，并配合教学内容而由教师操作示范的实验。目的性直观性 科学性 稳定性 启发性 指导性演示实验的要求 教师在进行演示实验的同时，要指导学生进行观察和思考。对于观察到的现象，分析所说明的问题，以至引出规律性的认识，应尽可能由学生进行，培养学生的观察

35、、分析能力。人教版教材栏目统计人教版教材栏目统计栏目类型实验演示拓展性实验动手动脑学物理科学世界想想议议想想做做小资料STS学到了什么个数443948629524220522 其中实验（包括探究）44个，演示实验39个，拓展性实验4个，动手动脑学物理86个，说明教材重视科学探究，突出实验。教材内容广度八年级上八年级下九年级总计知识点9580198373实验403554129例题28818课外拓展2892057人教版初中物理教材中的实验的广度为129个，平均每节1.5个实验。各主体内容广度力热电波动能量总数知识点98491298116373实验441641271129例题10080018课外拓展

36、21111013257引入型逻辑演绎型逻辑归纳型探究发现型练习型演示实验课堂教学结构模式引入型逻辑演绎型逻辑归纳型探究发现型练习型演示实验课堂教学结构模式 引入型演示实验一般在课堂教学开始时使用，作用是引起学生对将要学习的物理知识的兴趣，设置疑难点，激发学生主动学习和探索的热情。引入型演示实验能提高学生的观察能力，对演示实验的要求一般为实验现象漂亮新奇，多为定性实验。用演示实验引入课堂教学，这种教学方法一般在新课上使用。教师应注意在教学过程中紧扣演示实验，做到在课堂中逐步解释演示实验现象，课堂结束时能完全解释实验现象。如果在演示实验引入课堂后就把实验抛开，演示实验所能起的教学作用将大大降低。引

37、入型逻辑演绎型逻辑归纳型探究发现型练习型演示实验课堂教学结构模式 逻辑演绎型演示实验主要应用于课堂教学过程中，老师利用演示实验进行分析、推理、演绎，促使学生进行知识迁移，使旧知识与新知识结合，引起学生认知结构的重组。演示方法有很多种，如由量的关系推出质的关系，原理与现象之间互相推理等，培养学生的观察能力。逻辑演绎型为演示实验中教师最常使用的类型，一般应用于概念和原理的学习。引入型逻辑演绎型逻辑归纳型探究发现型练习型演示实验课堂教学结构模式 逻辑归纳型主要在应用性演示实验中使用，通过具体实验仪器的使用或物理知识在实践中的应用举例，促使学生发散思维，巩固新知识。利用逻辑归纳型演示实验介绍理论知识的

38、开发和应用，有助于帮助学生认识到理论的有用性，而不只是空洞的逻辑数学演绎，有助于帮助学生了解仪器的使用方法、原理，及如何改进，是理论于现实的桥梁。引入型逻辑演绎型逻辑归纳型探究发现型练习型演示实验课堂教学结构模式 科学探究包括以下几个基本要素：提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作。在探究发现型演示实验教学过程中，演示实验所起的作用是向学生提供典型的现象和过程。探究发现型演示实验教学有利于组织学生观察，引导思考，激发争辩，探究原因，分析特征，寻找规律。通过探究式学习，学生能够获得科学探究的能力和方法，能帮助学生自发地探索复杂现象的本质，发现它

39、们之间的相互关系，从而掌握探索自然规律的科学方法。引入型逻辑演绎型逻辑归纳型探究发现型练习型演示实验课堂教学结构模式 传统的习题课一般不会有演示实验，教师在课堂上主要是讲解作业答疑。而实际上很多的习题其实就是一个个有趣的实验。在习题课上如果能适当加入演示实验，有利于学生对习题的理解，并能提高学生对做习题的兴趣。（一）演示（一）演示-观察观察-解释（解释（DOEDOE）策略）策略 演示实验包括实验演示、实验观察、实验解释三个过程，常规演示实验教学是教师演示实验，学生观察实验，教师对实验进行解释。这种演示策略可以称为演示-观察-解释（demonstrate-observe-explain，缩写为D

40、OE）策略。在演示-观察-解释策略中，演示主要是教师操作表演实验，有时候也可以请学生充当教师的助手或在教师的指导下让学生在讲台上操作实验。观察是在实验操作的过程中，学生在教师的引导下，对实验器材、实验方法、实验过程和实验现象等进行观察和记录。解释不单单是教师对实验现象的分析，得出实验结论，从结论中总结物理规律或理论，还包括对器材的选用、器材的使用、实验方法的选择进行必要的说明和讲解。在实际演示实验教学中，这三种活动一般都是同时进行的。DOE实施过程中的注意事项 操作规范操作规范演示成功演示成功现象清楚现象清楚有效引导有效引导缜密讲解缜密讲解 （二）预测（二）预测-观察观察-解释（解释（POEP

41、OE）策略）策略 预测-观察-解释策略（predict-observe-explain，缩写为POE）是在“观察渗透理论”哲学观念和建构主义、前概念、概念转变等教育理论基础上提出的一种新型演示策略。这种策略是在实验演示前，学生根据自己已有的知识先对实验现象进行预测，教师演示实验时，学生观察实验，然后学生对所观察的现象进行解释。有研究表明这种演示策略对学生对实验现象的预测和解释能力的提高具有很好的效果。在POE策略中，预测、观察和解释的具体内容如下：在预测阶段，教师介绍实验内容，学生预测实验现象，学生在小组内讨论预测的现象，并在全班解释自己的观点。在演示阶段，教师演示实验，学生观察、记录实验现象，小组内讨论实验现象。在解释阶段，学生在全班解释实验现象、预测与实验的差别，并对学生的不同观点进行讨论，最后教师进行总结。实验演示中实验演示中“预测预测”效果研究效果研究 控制班后测正确率、实验班预测和后测正确率统计表组别控制组实验组项目控制班后测的正确率（%）实验班预测的正确率（%）实验班后测的正确率（%）一碰四10080100两碰三95.552.5100三碰两77.332.597.5四碰一63.632.5100两边分别一个球，高度相同90.935100两边分别一个球，高度不同63.620100图1图2大气压存在